NATURAL PROCESSES AS JUSTIFICATION FACTORS FOR DECISIONS ON PORT HYDRAULIC STRUCTURES

Мұқаба

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The effects of sea waves and currents on harbour hydraulic structures are analysed from published open source data and the characteristics of scour from waves, including tsunami waves, are considered. Local bottom scour threatening the general stability of gravity-type engineering structures can arise under the effect of storm waves and currents, jets from ship propulsion devices and tsunami waves near hydraulic engineering structures. The types of scour mechanisms from sea waves have been investigated, i.e., local, general, and overtopping scour. There is a lack of sufficient measurement data for general scour to verify the calculation methods. Generally, general scour does not damage a structure, although it can contribute to its destruction by other types of scour when they overlap. Therefore, existing studies mainly focus on the analysis of local scour. The relationship between local scour and ground liquefaction and their influence on the stability of marine hydraulic structures is established. Failure mechanisms of hydraulic structures due to erosion by tsunami waves are analyzed: leeward and seaward toe scour, crown armour failure, parapet wall failure, sliding failure. The tsunami wave scour enhancement parameter is given, which is the fraction by which the pore pressure gradient reduces the frictional forces resisting scour. Significant ground instability occurs when the scour amplification parameter Λ exceeds a value of 0.5 (Λ ≥ 0.5). The parameter Λ can be used to assess areas where instantaneous liquefaction may be responsible for scour and sediment movement and to further recalculate erosion depths obtained without considering liquefaction. Liquefaction from a tsunami wave may penetrate up to 28% of the maximum erosion depth due to shear forces. The liquefaction phenomenon may occur due to a sudden drop in the water level in the area of return flow concentration. Consequently, the liquefaction phenomenon must be considered in the stability and erosion analysis around the structure.

Авторлар туралы

I. Kantarzhi

Moscow State University of Civil Engineering

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: kantardgi@yandex.ru
Russia, 129337, Moscow, Yaroslavskoe shosse, 26

A. Kuprin

Moscow State University of Civil Engineering

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: rtyter55@gmail.com
Russia, 129337, Moscow, Yaroslavskoe shosse, 26

Әдебиет тізімі

  1. Kuprin, A.V., Kantarzhi, I.G. Vliyanie razzhizheniya grunta na glubinu razmyva, vyzyvaemogo volnami tsunami [Influence of ground liquefaction on the washout depth caused by tsunami waves]. Gidrotekhnicheskoe stroitel’stvo, 2022, no 5. pp. 8–12. (in Russian)
  2. Kuprin, A.V., Kantarzhi, I.G. Tipy razmyvov ot voln tsunami, vozdeistvuyushchikh na gidrotekhnicheskie sooruzheniya [Types of scour from tsunami waves affecting hydraulic structures]. Gidrotekhnika, 2020, no 4 (61), pp. 48–50. (in Russian)
  3. Iida, T., Kure, S., Udo, K., Mano, A., Tanaka, H. Scouring mechanism around structure by return flow of tsunami considering liquefaction. Journal of Japan Society of Civil Engineers, Series B2 (Coastal Engineering), 2015, vol. 71, pp. 241–246.
  4. Kato, F., Suwa, Y., Watanabe, K., Hatogai, S. Mechanisms of coastal dike failure induced by the reat East Japan Earthquake tsunami // Proc. 33rd Int. Conf. Coastal Engineering, 2012, Santander, Spain.
  5. Kuprin, A.V., Novakov, A.D., Kantarzhi, I.G., Gubina, N.A. Local and general scours caused by tsunami waves. Power Technology and Engineering, 2021, vol. 54, no 6, pp. 836–840.
  6. Kuswandi, K., Triatmadja, R., Istiarto, I. Simulation of scouring around a vertical cylinder due to tsunami. Science of tsunami hazards, 2017, vol. 36 (2), pp. 59–69.
  7. Lim, G., Premaratne, B., Jayaratne, R., Marriott, M., Shibayama, T. Comparison of failure mechanisms of coastal structures due to the 2004 Indian Ocean and 2011 Tohoku tsunami events // Proc. 6th International Conference on Structural Engineering and Construction Management, 2015.
  8. Tonkin, S., Francis, M., Bricker, J. Limits on coastal scour depths due to tsunami // Proc. Sixth China-Japan-US Trilateral Symposium on Lifeline Earthquake Engineering, 2013, pp. 671–678.
  9. Tonkin, S., Yeh, H., Kato, F., Sato, S. Tsunami scour around a cylinder: an effective stress approach. Journal of Fluid Mechanics, 2003, vol. 496, pp. 165–192.
  10. Van Der Tempel, J., Zaaijer, M.B., and Subroto, H. The effects of scour on the design of offshore wind turbines // Proc. 3rd Int. Conf. on Marine Renewable Energy, 2004, London, UK, pp. 27–35.
  11. Yang, G., Jianhong, Y. Nonlinear standing wave-induced liquefaction in loosely deposited seabed. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 2017, vol. 77, pp. 1–19.
  12. Yeh, H. Tsunami inundation scour of roadways, bridges and foundations observations and technical guidance from the Great Sumatra Andaman tsunami. Professional Fellowship Report, 2006.
  13. Yeh, H., Li, W. Tsunami scour and sedimentation. // Proc. 4th Intl. Conf. on Scour and Erosion, 2008, Tokyo, JP, pp. 95–106.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
2.

Жүктеу (1MB)
3.

Жүктеу (470KB)

© И.Г. Кантаржи, А.В. Куприн, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».